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步進電機驅動器故障及排除方法

驅動器原理是步進電機的運行要有一裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每發一個脈沖信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。步進電機驅動器出現故障,則會影響步進電機的正常使用,下面我們用一些實例來說明步進電機驅動器故障的排除。

故障現象

步進電機驅動器一旦啟動,驅動器外接保險絲即燒毀,設備不能運行。維修人員在檢查時,發現一功率管已損壞,但由于沒有資料,弄不清該管的作用,以為是功率驅動的前置推動,換上一功率管,通電后,保險再度被燒,換上的管子亦損壞。

經維修工程師檢查,初始分析是對的,即保險一再熔斷,驅動器肯定存在某一不正常的大電流,并檢查出一功率管損壞。但對該管的作用沒有弄清楚。實際上該管為步進電機驅動管,步進電機為高壓起動,因而要承受高壓大電流。靜態檢查,發覺脈沖環形分配器的線路中,其電源到地端的阻值很小,但也沒有短路。根據線路中的數量及其功耗分析電源到地端的阻值不應如此之小,因此懷疑線路中已有元器件損壞。

通電檢查,發現一芯片異常發熱。斷電后將該芯片的電源引腳切斷,靜態檢查,電源到地的阻置增大應屬正常。測該芯片的電源到地的阻值很小。查該芯片的型號,為一非標型號,眾多手冊中沒有查到。經線路分析,確認其為該板中的主要元件:環形脈沖分配器。

為進一步確認該芯片的問題,首先換耐壓電流功率相當的步進電機電源驅動管,恢復該芯片的電源引腳,用發光二級管電路替代步進電機各繞組作模擬負載。通電后,發光二級管皆亮,即各繞組皆通電,這是不符合線路要求的,輸入步進脈沖無反應,因此確認該芯片已損壞。但是該芯片市場上沒有,在驅動器殼體內空間允許的情況下,采用了組合線路即用手頭上已有的d觸發器和與非門的組合設計了一個環形脈沖發生器,制作在一個小印制板上,拆除原芯片將小印制板通過引腳裝在原芯片的焊盤上。仍用發光作模擬負載,通電后加人步進脈沖按相序依次發光。拆除模擬負載,接入主機,通電,設備運行正常。

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